10 000 лет назад пожилая мамонтиха шла по своим делам, как вдруг лед под ней затрещал и гигантское тело провалилось под воду. Сегодня погибшее животное имеет шанс воскреснуть.
Останки животного извлекли в мае 2013 года сотрудники якутского Музея мамонта на острове Малый Ляховский в Северном Ледовитом океане, между морем Лаптевых и Восточно-Сибирским морем. Судя по всему, животное упало в водоем, замерзло и с тех пор не размораживалось. Благодаря этому ткани мамонтихи были красными, хотя обычно у образцов такого возраста они выглядят как серые куски породы. Более того, когда один из ученых случайно пробил кайлом тушу, потекла жидкость темно-красного цвета.
Учитывая удивительную сохранность останков, исследователи надеются отыскать клетки с неповрежденными ядрами. Если им это удастся, не исключено, что в 2045 году на севере Якутии снова будут бродить мамонты, клонированные из погибшей самки.
ГОВОРЯЩИЕ МИТОХОНДРИИ
В представлении большинства палеонтологи сначала ищут кости, а потом, как мозаику, собирают из них скелеты вымерших животных. Однако в случае мамонтов это уже давно не так. По словам руководителя якутского Музея мамонта Семена Григорьева, морфология мамонта давно изучена и все нужные кости найдены. Сегодня исследователи в первую очередь изучают молекулярную генетику ископаемых слонов.
Главное достижение новой палеонтологии — почти полная расшифровка ядерного генома мамонта. Григорьев не исключает, что уже в 2013 году эта работа, которую ведет группа Хендрика Пойнара из канадского университета Макмастера, будет завершена. Изучая гены древних слонов, специалисты смогут узнать о них все что угодно. Например, недавно стало известно, что среди мамонтов были блондины, брюнеты и рыжие.
Семь лет назад российские генетики во главе с Евгением Рогаевым выяснили последовательность митохондриального генома мамонта. Митохондрии — это клеточные компоненты, отвечающие за выработку энергии. Когда-то они были свобод-ноживущими бактериями и с тех времен сохранили собственную ДНК. Сравнение геномов митохондрий разных видов животных позволяет уточнить, как давно разошлись их ветви на эволюционном древе.
ПАКТ О КЛОНИРОВАНИИ
С тех пор как на свет появилась овечка Долли, ученые могут не только изучать ДНК вымерших животных, но и — теоретически — возрождать их, используя сохранившиеся клетки. Из-за разных сложностей (в первую очередь плохой сохранности древних образцов) успехи исследователей по восстановлению исчезнувших видов довольно скромные. Например, в 2003 году ученые клонировали вымирающего азиатского быка бантенга, используя клетки животных, погибших за четверть века до того. Родилось два теленка, но одного специалисты умертвили для исследований, а второй жив до сих пор. В 2009 году родился клонированный детеныш вымершего к 2000 году испанского козла букардо (Caprapyretiaicapyrenaica). Однако прожил он (точнее, она— это была самка) всего семь минут. И это самые успешные эксперименты.
Тем не менее в 2012 году якутские и корейские ученые подписали соглашение о сотрудничестве в области клонирования мамонта. Совместный проект Института прикладной экологии Севера Северо-Восточного федерального университета и корейского фонда биотехнологических исследований Sooam назвали амбициозно: «Возрождение мамонта». Но даже оптимисты из числа участников не скрывают, что работа займет десятилетия. Однако исследователи полны решимости: российские ученые в этом году открывают моле-кулярно-генетическую лабораторию в Якутске, где хранятся все найденные останки, а корейцы обеспечат сами работы по клонированию.
Отвечать за возрождение ископаемых слонов будет скандально известный корейский биолог Хван У Сок. В 2005 году он первым в мире клонировал собаку — необычного щенка афганской борзой назвали Снаппи. Одновременно Хван объявил, что смог получить линии стволовых клеток, используя биоматериал взрослых людей. Эта работа означала революцию в трансплантологии и медицине вообще, потому что стволовые клетки умеют превращаться в любые клетки, но в организме взрослых их почти нет. На ученого посыпался дождь наград и грантов.
Однако довольно скоро вскрылось, что Хван сфальсифицировал исследования. Разгорелся чудовищный скандал, в 2009 году генетика приговорили к двум годам условно. Хван лишился всех званий и должности в Сеульском университете. И все же кореец продолжил заниматься наукой (в конце концов, собаку-то он и правда клонировал), основал фонд Sooatn, и в 2011 году представил миру первых клонированных койотов. Теперь он нацелился на мамонта.
По словам Григорьева, Хван производит очень хорошее впечатление. Он приятен в личном общении и весьма смел — ездит во все экспедиции, в том числе и на Крайний Север, с риском для жизни лазит в пещеры за образцами. Так что якутские палеонтологи отважились поработать с ним.
ОХОТА НА КЛЕТКУ
А работы предстоит много. Любое клонирование — непростой процесс, а уж тем более клонирование давно вымершего животного. Во-первых, нужно найти клетки с целыми ядрами — на это уйдут месяцы. Во-вторых, для клонирования мамонта необходимо получить яйцеклетку современной слонихи, а это очень сложно. Беременность у этих животных длится 22 месяца, а овуляция происходит раз в пять-шесть лет. Сегодня ученые не могут поймать момент овуляции и извлечь яйцеклетку, не повредив ее либо слониху. Можно попытаться получить яйцеклетку из умершего животного, но в таком случае овуляция должна наступить непосредственно перед кончиной. Шансов на подобное стечение обстоятельств не очень много.
При этом КПД операций по клонированию весьма низок. Например, в случае овечки Долли ученые получили 277 яйцеклеток, до состояния эмбрионов развились 29 из них, а выжил только один. Учитывая, как редко происходит овуляция у слоних, только добыча яйцеклеток потребует годы. Кроме того, неясно, сможет ли слониха выносить мамонтенка — генетически эти виды все-таки различаются.
Так что срок в 30-50 лет весьма оптимистичен, и Хван У Соку нужно очень хорошо следить за здоровьем, чтобы дожить до получения клона. «Но если не начинать сейчас, то через 30-50 лет до клонирования мамонта все еще будет «лет 30-50», — замечает Григорьев.
ДОМ ДЛЯ НОВОРОЖДЕННОГО
Если смелый эксперимент удастся, дом для новорожденного мамонтенка уже готов. Он называется плейстоценовый парк. Его начали создавать в 1988 году по инициативе эколога Сергея Зимова.
Когда мамонты обитали на территории современных Северной Америки и Евразии (это было в период от 4,8 миллиона до 4 000 лет назад), условия там сильно отличались от нынешних. Например, в Приполярье не было тундры. Сейчас тамошние растения, погибнув, не разлагаются, а «уходят» в вечную мерзлоту, превращаясь в торф. В итоге органические вещества, из которых они состоят, не попадают в почву. На такой бедной земле может выжить только самая неприхотливая флора.
Мамонты и другие крупные животные, существовавшие в то же время, например носороги, бизоны, дикие лошади, олени, съедали большую часть растительности до того, как она превращалась в торф, и возвращали в почву органику в виде навоза. И вместо тундры местные равнины были покрыты сочными лугами — мамонтовыми прериями, ближайший аналог которых — африканские саванны.
Чтобы восстановить древний ландшафт, в нижнее течение реки Колымы в 150 километрах от Северного Ледовитого океана завезли 25 якутских лошадей. Постепенно туда стали подселять и другие виды: оленей, лосей, зубров, овцебыков, маралов. И растительность начала меняться, превращаясь в мамонтовую прерию. В ожидании двух главных обитателей — мамонта и шерстистого носорога — ученые планируют в ближайшее время заселить заказник площадью 160 км2 двугорбыми верблюдами, сайгаками и амурскими тиграми в качестве хищников. Потому что клонировать саблезубого тигра, увы, пока никто не собирается.
(с) Алексей Паевский